用于半導體器件的傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于半導體器件的傳感器。呈現了一種半導體布置，包括：半導體本體，半導體本體包括半導體漂移區(qū)，其中半導體漂移區(qū)具有第一導電類型的摻雜劑；第一半導體感測區(qū)以及第二半導體感測區(qū)，其中第一半導體感測區(qū)以及第二半導體感測區(qū)中的每一個電連接至半導體漂移區(qū)并且具有不同于第一導電類型的第二導電類型的摻雜劑；包括第一金屬材料的第一金屬接觸，第一金屬接觸與第一半導體感測區(qū)接觸，其中第一金屬接觸與第一半導體感測區(qū)之間的轉變形成第一金屬至半導體轉變；包括不同于第一金屬材料的第二金屬材料的第二金屬接觸，第二金屬接觸與第一金屬接觸分開并且與第二半導體感測區(qū)接觸。
【專利說明】
用于半導體器件的傳感器
技術領域
[0001]本說明書提及半導體布置的實施例以及用于確定半導體器件的物理參數的方法的實施例。特別是，本說明書提及包括用于感測半導體器件的物理參數的裝置的半導體布置的實施例。
【背景技術】
[0002]在汽車、消費者以及工業(yè)應用中的現代裝置的許多功能(諸如轉換電能以及驅動電動機或電機)依賴于半導體器件。例如，絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)以及二極管已經用于各種應用，包括但不限于電源以及電力轉換器中的開關。
[0003]有時，半導體布置包括用于執(zhí)行諸如短路關斷功能的保護性功能的裝置。為此，半導體布置的半導體器件可以電耦合于控制電路，該控制電路依賴于半導體器件溫度和/或依賴于流經半導體器件的半導體器件負載電流，來控制半導體器件的操作。例如，如果半導體器件溫度和/或半導體器件負載電流超過相應的閾值，控制電路可以通過關斷半導體器件做出反應，這使得負載電流減小到大致為零。
【發(fā)明內容】
[0004]根據實施例，呈現了半導體布置。半導體布置包括:半導體本體，所述半導體本體包括半導體漂移區(qū)，其中所述半導體漂移區(qū)具有第一導電類型的摻雜劑;第一半導體感測區(qū)以及第二半導體感測區(qū)，其中所述第一半導體感測區(qū)以及所述第二半導體感測區(qū)中的每一個電連接至所述半導體漂移區(qū)并且具有不同于所述第一導電類型的第二導電類型的摻雜劑;包括第一金屬材料的第一金屬接觸，所述第一金屬接觸與所述第一半導體感測區(qū)接觸，其中所述第一金屬接觸與所述第一半導體感測區(qū)之間的轉變(transit1n)形成第一金屬至半導體轉變;包括不同于所述第一金屬材料的第二金屬材料的第二金屬接觸，所述第二金屬接觸與所述第一金屬接觸分開并且與所述第二半導體感測區(qū)接觸，所述第二金屬接觸與所述第二半導體感測區(qū)之間的轉變形成不同于所述第一金屬至半導體轉變的第二金屬至半導體轉變;第一電傳輸裝置，所述第一電傳輸裝置被布置并且配置為用于將由所述第一金屬接觸的電參數推導出的第一感測信號提供至感測信號處理單元的第一信號輸入端；以及與所述第一電傳輸裝置分開的第二電傳輸裝置，所述第二電傳輸裝置被布置并且配置為用于將由所述第二金屬接觸的電參數推導出的第二感測信號提供至所述感測信號處理單元的第二信號輸入端。
[0005]根據另外的實施例，呈現了另外的半導體布置。該另外的半導體布置包括:半導體本體，所述半導體本體包括半導體漂移區(qū)，其中所述半導體漂移區(qū)具有第一導電類型的摻雜劑；電耦合于所述半導體本體的第一負載接觸以及電耦合于所述半導體本體的第二負載接觸，所述半導體漂移區(qū)被布置為用于在所述半導體本體的有源區(qū)中所述第一負載接觸與所述第二負載接觸之間傳導負載電流;布置為至少部分在所述半導體本體內部、所述半導體本體的所述有源區(qū)與所述半導體本體的非有源區(qū)之間的多個半導體漏極區(qū)，其中所述多個半導體漏極區(qū)中的每一個與所述半導體漂移區(qū)接觸并且具有不同于所述第一導電類型的第二導電類型的摻雜劑，并且其中所述多個半導體漏極區(qū)包括充當第一半導體感測區(qū)的第一半導體漏極區(qū)、充當第二半導體感測區(qū)的第二半導體漏極區(qū)，以及第三半導體漏極區(qū)，第三半導體漏極區(qū)電連接至所述第一負載接觸并且被配置為用于從所述半導體漂移區(qū)排出電荷載流子;包括第一金屬材料的第一金屬接觸，所述第一金屬接觸與所述第一負載接觸和所述第二負載接觸分開并且與所述第一半導體感測區(qū)接觸，其中所述第一金屬接觸與所述第一半導體感測區(qū)之間的轉變形成第一金屬至半導體轉變;包括不同于所述第一金屬材料的第二金屬材料的第二金屬接觸，所述第二金屬接觸與所述第一負載接觸、所述第二負載接觸以及所述第一金屬接觸分開并且與第二半導體感測區(qū)接觸，所述第二金屬接觸與所述第二半導體感測區(qū)之間的轉變形成不同于所述第一金屬至半導體轉變的第二金屬至半導體轉變。
[0006]根據又另外的實施例，呈現了一種用于確定半導體器件的物理參數的方法，其中，所述半導體器件包括:半導體本體，所述半導體本體包括半導體漂移區(qū)，其中所述半導體漂移區(qū)具有第一導電類型的摻雜劑;第一半導體感測區(qū)和第二半導體感測區(qū)，其中所述第一半導體感測區(qū)以及所述第二半導體感測區(qū)中的每一個電連接至所述半導體漂移區(qū)并且具有不同于所述第一導電類型的第二導電類型的摻雜劑;包括第一金屬材料的第一金屬接觸，所述第一金屬接觸與所述第一半導體感測區(qū)接觸，其中所述第一金屬接觸與所述第一半導體感測區(qū)之間的轉變形成第一金屬至半導體轉變;包括不同于所述第一金屬材料的第二金屬材料的第二金屬接觸，所述第二金屬接觸與所述第一金屬接觸分開并且與所述第二半導體感測區(qū)接觸，所述第二金屬接觸與所述第二半導體感測區(qū)之間的轉變形成不同于所述第一金屬至半導體轉變的第二金屬至半導體轉變。所述方法包括:由所述第一金屬接觸的電參數推導出第一感測信號，其中，所述第一金屬接觸的所述電參數包括所述第一金屬接觸的電勢以及通過所述第一金屬接觸的電流中的至少一個；由所述第二金屬接觸的電參數推導出第二感測信號，其中所述第二金屬接觸的所述電參數包括所述第二金屬接觸的電勢以及通過所述第二金屬接觸的電流中的至少一個;依賴于所述第一感測信號以及所述第二感測信號來確定所述半導體器件的所述物理參數的值，所述值指示所述半導體本體的溫度以及由所述半導體本體傳導的負載電流中的至少一個。
[0007]在閱讀以下詳細描述時并且在觀看所附附圖時，本領域技術人員將認識到附加的特征和優(yōu)點。
【附圖說明】
[0008]圖中的部分不必按比例縮放，相反重點被放在說明本發(fā)明的原理上。此外，在圖中，相似參考標記指定對應部分。在附圖中:
圖1示意性圖示根據一個或多個實施例的半導體布置的垂直橫截面的剖面；
圖2示意性圖示根據一個或多個實施例的半導體布置的垂直橫截面的剖面；
圖3示意性圖示根據一個或多個實施例的半導體布置的俯視圖的剖面；
圖4示意性圖示根據一個或多個實施例的半導體布置的俯視圖的剖面；
圖5示意性圖示根據一個或多個實施例的感測信號處理單元的組件。
【具體實施方式】
[0009]在以下詳細描述中，對于形成其一部分的附圖做出參照，并且其中作為例證示出其中本發(fā)明可以被實踐的具體實施例。
[0010]在這方面，方向性術語，諸如“頂部”、“底部”、“下方”、“前方”、“后面”、“背面”、“前部”、“尾部”等可以參照正被描述的圖的取向來使用。因為實施例的部分可以被定位于多個不同取向，方向性術語用于說明目的而決不是限制性的。應理解，可以利用其它實施例，并且在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以做出結構或邏輯改變。因此，以下的詳細描述不被理解為限制性意義，并且本發(fā)明的范圍由所附權利要求來限定。
[0011]現將詳細參照各種實施例，所述各種實施例中的一個或多個示例在圖中圖示。每個示例作為解釋被提供，并且并不意味為對本發(fā)明的限制。例如，圖示或描述為一個實施例的部分的特征可以用在其他實施例上或與其他實施例結合使用以產生又另外的實施例。所意圖的是，本發(fā)明包括這樣的修改和變化。示例使用特定語言來描述，其不應解釋為限制所附權利要求的范圍。附圖并未按比例縮放并且僅用于說明目的。為了清楚，如果未另外聲明，則在不同附圖中，相同元件或制造步驟已經由相同參考指定。
[0012]在本說明書中使用的術語“水平”旨在描述基本上平行于半導體基板或半導體區(qū)的水平表面的取向。這可以例如是晶片或管芯的表面。
[0013]在本說明書中使用的術語“垂直”旨在描述基本上布置為垂直于水平表面的取向，即，平行于半導體基板或半導體區(qū)的表面的法線方向。
[0014]在本說明書中，η摻雜可以被指代為“第一導電類型”而P摻雜可以被指代為“第二導電類型”。可替換地，可以采用相反的摻雜關系，使得第一導電類型可以是P摻雜而第二導電類型可以是η摻雜。例如，η摻雜半導體區(qū)可以通過在半導體區(qū)中插入施主而產生。此外，P摻雜半導體區(qū)可以通過在半導體區(qū)中插入受主而產生。
[0015]在本說明書的上下文中，術語“歐姆接觸”、“電接觸”、“歐姆連接”以及“電連接”旨在描述在半導體布置的兩個區(qū)、段、一部分或部分之間，或者一個或多個器件的不同端子之間，或者端子或金屬化或電極與半導體布置的部分或部件之間存在低歐姆電連接或低歐姆電流路徑。此外，在本說明書的上下文中，術語“接觸”旨在描述在相應的半導體布置的兩個元件之間存在直接物理連接;例如，彼此接觸的兩個元件之間的轉變可以不包括另外的中間元件等。
[0016]在本說明書中描述的具體實施例關于但不限于具有IGBT、M0SFET或二極管結構的單片集成半導體布置，特別是雙極功率半導體布置，諸如IGBT。
[0017]如在本說明書中使用的術語“功率半導體器件”旨在描述具有高電壓阻塞和/或高電流攜帶能力的單個芯片上的半導體器件。這樣的半導體器件可以是半導體布置的部分。換言之，所述功率半導體器件意圖用于高電流，諸如安培范圍內的，例如高達數百安培，和/或高電壓，諸如高于40V、100V以及以上。
[0018]圖1示意性圖示根據一個或多個實施例的半導體布置I的垂直橫截面的剖面。半導體布置I包括半導體本體10，其可以例如包括硅。
[0019 ] 半導體本體1包括半導體漂移區(qū)103。例如，半導體本體1的至少一個部分可以被配置為用于形成諸如IGBT或MOSFET的半導體器件的半導體漂移區(qū)103。或者，所述半導體本體10的至少一個部分可以例如被配置為用于形成二極管，諸如p-1-n 二極管的半導體漂移區(qū) 103。
[0020]如在本說明書中結合所述半導體本體10使用的術語“半導體漂移區(qū)”并不必然限于布置并且配置為在半導體本體10的有源區(qū)域中傳導電荷載流子電流的區(qū)，而是也可以涉及這樣的區(qū)至非有源區(qū)域中的延伸，例如接近于半導體本體10的邊緣。以下將更加詳細地結合圖2和圖3的實施例解釋帶有具有有源區(qū)域和非有源區(qū)域的半導體本體10的半導體布置I的示例。
[0021]半導體漂移區(qū)103具有第一導電類型的摻雜劑，在η—摻雜的半導體漂移區(qū)103的情況下，第一導電類型可以是例如η型。
[0022]半導體布置I還包括第一半導體感測區(qū)101和第二半導體感測區(qū)102，其中第一半導體感測區(qū)101和第二半導體感測區(qū)102中的每一個電連接至半導體漂移區(qū)103并且具有不同于所述第一導電類型的第二導電類型的摻雜劑。例如，第一半導體感測區(qū)101和第二半導體感測區(qū)102可以包括電連接至半導體漂移區(qū)103的η摻雜部分的P摻雜半導體區(qū)，或者反之亦然。
[0023]根據圖1中圖示的實施例，第一半導體感測區(qū)101和第二半導體感測區(qū)102中的每一個可以被布置為至少部分在半導體本體10的內部并且可以接觸半導體漂移區(qū)103。例如，第一半導體感測區(qū)101和第二半導體感測區(qū)102中的每一個可以包括P阱區(qū)，其已經例如通過P摻雜劑從所述半導體本體1的表面擴散或注入到η摻雜半導體本體1中而創(chuàng)建。
[0024]在實施例中，第二半導體感測區(qū)102與第一半導體感測區(qū)101分開。例如，根據圖1中圖示的實施例，第二半導體感測區(qū)102由半導體漂移區(qū)103的部分與第一半導體感測區(qū)101分開。在另一實施例中，第二半導體感測區(qū)102可以與第一半導體感測區(qū)101接觸(未描繪)。
[0025]此外，半導體布置I包括第一金屬接觸11。第一金屬接觸11包括第一金屬材料并且與第一半導體感測區(qū)101接觸。第一金屬接觸11與第一半導體感測區(qū)101之間的轉變形成第一金屬至半導體轉變111。第一金屬至半導體轉變111可以在第一半導體感測區(qū)101與第一金屬接觸11之間建立歐姆接觸。取決于所述第一金屬材料的功函數以及所述第一半導體感測區(qū)101的摻雜劑濃度，第一金屬至半導體轉變111也可以在第一半導體感測區(qū)101與第一金屬接觸11之間建立肖特基接觸。例如，第一半導體感測區(qū)101包括P摻雜硅。第一金屬材料可以包括例如鋁硅銅或鎢鈦中的至少一個。
[0026]除了所述第一金屬接觸11之外，半導體布置I包括第二金屬接觸12，其包括不同于所述第一金屬材料的第二金屬材料。例如，第一金屬材料包括鋁硅銅，而第二金屬材料包括鎢鈦，或者反之亦然。第二金屬接觸12與第一金屬接觸11分開并且與第二半導體感測區(qū)102接觸。因此，第二金屬接觸12與第二半導體感測區(qū)102之間的轉變形成不同于所述第一金屬至半導體轉變111的第二金屬至半導體轉變121。與以上關于第一金屬至半導體轉變111已經陳述的內容類似，第二金屬至半導體轉變121也可以在所述第二半導體感測區(qū)102與所述第一金屬接觸12之間建立歐姆接觸或肖特基接觸。
[0027]在實施例中，所述第二金屬至半導體轉變121與所述第一金屬至半導體轉變111的不同之處在于，第一金屬至半導體轉變111的電阻具有不同于第二金屬至半導體轉變121的電阻的溫度依賴性的溫度依賴性。
[0028]例如，第一金屬至半導體轉變111和第二金屬至半導體轉變121均在一方面第一或相應的第二半導體感測區(qū)101/102與另一方面第一或相應的第二金屬接觸11/12之間建立歐姆接觸，其中第二金屬至半導體轉變121處的歐姆電阻的溫度依賴性可以不同于第一金屬至半導體轉變111處的歐姆電阻的溫度依賴性。
[0029]在另外的實施例中，第一金屬至半導體轉變111和第二金屬至半導體轉變121均可以在一方面第一或相應的第二半導體感測區(qū)101/102與另一方面第一或相應的第二金屬接觸11/12之間建立肖特基接觸，其中第二金屬至半導體轉變121處的正向電壓降(以及對應電阻)的溫度依賴性可以不同于第一金屬至半導體轉變111處的正向電壓降(以及對應電阻)的溫度依賴性。例如，第一和第二金屬至半導體轉變111和121處的所述肖特基接觸的正向電壓降的差異可以與具有不同功函數的第一和第二金屬材料相關。
[0030]半導體布置I還包括第一電傳輸裝置112，其被布置并且配置為用于將由第一金屬接觸11的電參數推導出的第一感測信號11-1提供至感測信號處理單元2的第一信號輸入端21。除了所述第一電傳輸裝置以外，半導體布置I包括與所述第一電傳輸裝置112分開的第二電傳輸裝置122。第二電傳輸裝置122被布置并且配置為用于將由第二金屬接觸12的電參數推導出的第二感測信號12-1提供至所述感測信號處理單元2的第二信號輸入端22。
[0031]例如，所述第一和第二電傳輸裝置112、122包括布置在半導體本體10的頂部上的第一金屬墊18-1(參見圖4)、第二金屬墊18-2以及金屬電路布置，其中金屬電路布置被配置為用于將所述第一和第二感測信號11-1、12-1分別傳輸至所述第一金屬墊18-1和所述第二金屬墊18-2。所述金屬電路布置可以包括布置在所述半導體本體10的表面上的結構化金屬化層。第一和第二電傳輸裝置112、122還可以包括將所述第一和第二金屬墊18-1、18-2連接至包括所述半導體本體10的半導體器件的第一和第二外部連接器的接合線，其中所述第一和第二外部連接器可以被配置為分別與所述感測信號處理單元2的所述第一和第二信號輸入端21、22連接。
[0032]根據實施例，第一金屬接觸11的所述電參數包括第一金屬接觸11的電勢，并且第二金屬接觸12的所述電參數包括第二金屬接觸12的電勢。例如，所述第一感測信號11-1是對應于第一金屬接觸11的電勢的電壓信號，而所述第二感測信號12-1可以為對應于第二金屬接觸12的電勢的電壓信號。
[0033]根據另外的實施例，第一金屬接觸11的所述電參數可以包括通過第一金屬接觸11的電流，并且第二金屬接觸12的所述電參數可以包括通過第二金屬接觸12的電流。例如，所述第一感測信號11-1是與通過第一金屬接觸11的電流相對應的電流信號，而所述第二感測信號12-1是與通過第二金屬接觸12的電流相對應的電流信號。
[0034]所述信號處理單元2可以是半導體布置2的部分。例如，信號處理單元2被配置為用于依賴于第一感測信號11-1和第二感測信號12-1來確定半導體本體10的物理參數的值，其中所述值可以指示半導體本體1的溫度以及由半導體本體1傳導的負載電流中的至少一個。
[0035]圖2示意性圖示根據一個或多個實施例的半導體布置I的垂直橫截面的剖面。圖2中圖示的半導體布置I的一些組件對應于如圖1中圖示的半導體布置I的組件，例如圖2的右部中圖示的組件。關于這些組件，因此參照以上描述。在以下描述中，如與圖1的實施例相比，重點將落在圖2中圖示的實施例的可選的附加特征上。還將參照圖3，其描繪半導體布置I的實施例的俯視圖，其中圖2示出沿著圖1中指示的線A-A的垂直橫截面。
[0036]如以上解釋的，半導體布置I包括半導體本體10，其可以包括例如硅。半導體本體10包括具有第一導電類型的摻雜劑的半導體漂移區(qū)103，在η—摻雜的半導體漂移區(qū)103的情況下，第一導電類型例如是η型。
[0037]例如，半導體本體10的至少一個部分可以被配置為用于形成諸如IGBR或MOSFET的半導體器件的半導體漂移區(qū)103。此外，所述半導體本體10的至少一個部分可以例如被配置為用于形成諸如P-1-n 二極管的二極管的半導體漂移區(qū)103。
[0038]半導體布置I還包括第一負載接觸15和第二負載接觸16，其中第一和第二負載接觸15、16中的每一個電耦合至半導體本體10。
[0039]參見圖3，所述半導體漂移區(qū)103被布置為用于在半導體本體10的有源區(qū)100-1中、在第一負載接觸15與第二負載接觸16之間傳導負載電流。例如，有源區(qū)100-1是半導體器件芯片上其中布置了多個有源IGBT單元或MOSFET單元的區(qū)。
[0040]在實施例中，所述第一負載接觸15的至少一部分分別形成所述IGBT或所述MOSFET的發(fā)射極接觸或者源極接觸。例如，參見圖3，所述第一負載接觸15包括在垂直IGBT的芯片正面上的發(fā)射極墊15，或者在垂直功率MOSFET的芯片正面上的源極墊15。
[0041 ]所述第二負載接觸16的部分可以分別形成所述IGBT或所述MOSFET的集電極接觸或者漏極接觸。例如，所述第二負載接觸包括垂直IGBT或MOSFET的背面接觸。在圖3的實施例中，第二接觸16被假定為例如以背面金屬化的形式布置在背面上，并且因此在俯視圖中用虛線指示。
[0042]如可以在圖3中看見的，多個半導體漏極區(qū)101、102、104可以被布置為至少部分地在半導體本體10內部、半導體本體10的所述有源區(qū)100-1與半導體本體10的非有源區(qū)100-2之間。所述半導體漏極區(qū)101、102、104在圖3中描繪的俯視圖中用虛線標記。例如，非有源區(qū)100-2是半導體器件芯片的邊緣區(qū)，其未被配置為用于在第一負載接觸15與第二負載接觸16之間傳導負載電流。非有源區(qū)100-2也可以是半導體本體10的被例如源極墊、發(fā)射極墊、柵極墊17(參見圖4)、柵極指狀體和/或柵極延伸物(runner)覆蓋的區(qū)。在這樣的區(qū)中，有源IGBT或MOSFET單元可以不存在，例如因為分別不存在發(fā)射極或源極接觸。
[0043]半導體漏極區(qū)101、102、104中的每一個與半導體漂移區(qū)103接觸(同樣參見圖2)并且具有不同于所述第一導電類型的第二導電類型的摻雜劑。例如，在η摻雜的半導體漂移區(qū)103的情況下，半導體漏極區(qū)11、102、104是P摻雜的。
[0044]多個半導體漏極區(qū)101、102、104包括充當第一半導體感測區(qū)101的第一半導體漏極區(qū)以及充當第二半導體感測區(qū)102的第二半導體漏極區(qū)。關于所述第一和第二半導體感測區(qū)101、102，參照根據圖1的示例性實施例的以上描述，其也關于圖2和圖3的實施例。
[0045]根據圖2和圖3中圖示的實施例，多個半導體漏極區(qū)101、102、104還可以包括至少一個第三半導體漏極區(qū)104，其電連接至第一負載接觸15并且被配置為用于從半導體漂移區(qū)103排出電荷載流子。如圖3所示，多個半導體漏極區(qū)101、102、104可以包括兩個第三半導體漏極區(qū)104。例如，所述第三半導體漏極區(qū)104中的至少一個至少部分地由半導體漂移區(qū)103的η—摻雜部分中的P阱形成并且被配置為用于從半導體本體10的非有源區(qū)100-2(例如，邊緣區(qū))排出空穴。因此，所述半導體漏極區(qū)104可以通過從所述非有源區(qū)100-2排出空穴而改善例如IGBT的切換行為。
[0046]根據實施例，第三半導體漏極區(qū)104可以與第一半導體感測區(qū)101并且與第二半導體感測區(qū)102分開，如圖2和圖3所描繪的。例如，全部半導體漏極區(qū)101、102、104至少部分地由半導體漂移區(qū)103的η—摻雜部分中的分開的P阱形成。
[0047]圖2和圖3的半導體布置I可以包括所述第一金屬接觸11，該第一金屬接觸11包括第一金屬材料。第一金屬接觸11與第一負載接觸15和第二負載接觸16分開并且與第一半導體感測區(qū)101接觸。第一金屬接觸11與第一半導體感測區(qū)101之間的轉變形成所述第一金屬至半導體轉變111。
[0048]此外，圖2和圖3的半導體布置I可以包括所述第二金屬接觸12，所述第二金屬接觸12包括不同于所述第一金屬材料的所述第二金屬材料，第二金屬接觸12與第一負載接觸
15、第二負載接觸16以及第一金屬接觸11分開，并且與第二半導體感測區(qū)102接觸。第二金屬接觸12與第二半導體感測區(qū)102之間的轉變形成不同于所述第一金屬至半導體轉變111的所述第二金屬至半導體轉變121。
[0049]關于所述第一和第二金屬接觸11、12，所述對應的金屬材料以及第一和第二金屬至半導體轉變111、121，參照根據圖1的示例性實施例的以上描述，其也關于圖2和圖3的實施例。
[0050]在實施例中，圖2和圖3的半導體布置I還可以包括所述第一電傳輸裝置112，其被布置并且配置為用于將由第一金屬接觸11的電參數推導出的所述第一感測信號11-1提供至所述感測信號處理單元2的所述第一信號輸入端21。此外，半導體布置I可以包括與所述第一電傳輸裝置112分開的所述第二電傳輸裝置122。第二電傳輸裝置122被布置并且配置為用于將由第二金屬接觸12的電參數推導出的所述第二感測信號12-1提供至所述感測信號處理單元2的所述第二信號輸入端22。
[0051]關于所述第一和第二電傳輸裝置112、122，對應的第一和第二電參數以及第一和第二感測信號11-1、12_1，參照根據圖1的示例性實施例的以上描述，其也關于圖2和圖3的實施例。
[0052]圖4示意性圖示根據一個或多個實施例的半導體布置I的俯視圖的剖面。半導體本體10可以為半導體器件芯片的部分，其在圖4中的俯視圖中示出。例如，半導體芯片是IGBT或MOSFET芯片。
[0053]類似于圖3的實施例，半導體本體10可以展示有源區(qū)100-1和非有源區(qū)100-2，其中非有源區(qū)100-2位于半導體器件芯片的邊緣附近，并且另一非有源區(qū)100-2位于柵極墊17以及相鄰的第一和第二金屬墊18-1、18-2附近，接近于半導體器件芯片的中心。在其他實施例中，非有源區(qū)100-2也可以是半導體本體10的由例如源極墊15、發(fā)射極墊15、柵極指狀體和/或柵極延伸物覆蓋的區(qū)。在這樣的區(qū)中，有源IGBT或MOSFET單元可以不存在，例如因為分別不存在發(fā)射極或源極接觸。有源區(qū)100-1在所述非有源區(qū)100-2之間延伸并且被配置為在第一負載接觸15與第二負載接觸16之間傳導負載電流，其中第二負載接觸是背面接觸(由虛線指示)，如以上關于圖2和3的實施例描述的。例如，有源區(qū)100-1可以由非有源區(qū)100-2包圍。
[0054]多個第一、第二和第三半導體漏極區(qū)101、102、104被布置為至少部分地在半導體本體1內部、半導體本體1的所述有源區(qū)100-1與半導體本體1的非有源區(qū)100-2之間。在圖4中描繪的俯視圖中，所述半導體漏極區(qū)101、102、104中的一些用點線示例性地標記。
[0055]關于所述第一、第二和第三半導體漏極區(qū)101、102、104和所述對應的金屬接觸11、
12、14，以及與所述第一和第二金屬接觸11、12連接的信號處理單元2的可選特征，參照根據圖2-3的示例性實施例的以上描述，其也關于圖4的實施例。
[0056]根據圖4中圖示的實施例，第三半導體漏極區(qū)104(其可以被配置為從處于半導體器件芯片的邊緣附近中的半導體漂移區(qū)103排出電荷載流子)電連接至可以形成第一負載接觸15的發(fā)射極墊或源極墊。第一半導體感測區(qū)101可以電連接至第一金屬墊18-1，而第一感測區(qū)102可以電連接至第二金屬墊18-2。所述第一和第二金屬墊18-1、18-2可以由接合線接觸。它們可以形成至所述信號處理單元2的所述第一和第二信號輸入端21、22的所述第一和第二電傳輸裝置112、122的部分。
[0057]第一半導體漏極區(qū)101可以充當所述第一半導體感測區(qū)，并且第二半導體漏極區(qū)102可以充當所述第二半導體感測區(qū)102，如以上結合圖2和3的實施例詳細描述的。所述第一半導體感測區(qū)101和第二半導體感測區(qū)102，連同相應的第一和第二金屬接觸11、12—起可以關于半導體器件芯片的中心對稱地布置。因此，在包括半導體本體10的半導體器件的操作中，可以確保在第一半導體感測區(qū)101處占優(yōu)勢的電流密度等于或類似于在第二半導體感測區(qū)102處占優(yōu)勢的電流密度。
[0058]圖5示意性圖示根據一個或多個實施例，例如以上關于圖1-4描述的實施例的感測信號處理單元2。感測信號處理單元2可以是半導體布置I的部分。除了用于所述第一和第二感測信號11-1、12_1的所述第一和第二信號輸入端21、22以外，信號處理單元2可以包括第一分路210以及第一輸出端子211。第一分路210可以被布置為用于在第一信號輸入端21與第一輸出端子211之間傳導第一電流II。信號處理單元2還可以包括第二分路220和第二輸出端子221，其中第二分路220可以被布置為用于在第二信號輸入端22與第二輸出端子221之間傳導第二電流12。
[0059]例如，第一分路210和/或第二分路220包括金屬電阻器和/或多晶硅電阻器。在實施例中，第一分路210和第二分路220中的每一個展示相同電阻值。
[0060]所述第一輸出端子211和所述第二輸出端子221可以彼此電連接。例如，第一輸出端子211和第二輸出端子221中的每一個可以電連接至地，并且第一和第二輸出端子211、221可以經由地彼此電連接。在實施例中，第一輸出端子211和第二輸出端子221彼此電連接并且電連接至半導體布置I的負載接觸15。例如，第一和第二輸出端子211、221電連接至根據圖2或圖3的半導體布置的第一負載接觸15，其中第一負載接觸可以是IGBT的發(fā)射極接觸或者MOSFET的源極接觸。
[0061]根據實施例，感測信號處理單元2包括配置用于確定第一分路210處的第一電壓降Vl的第一電壓測量裝置212以及配置用于確定第二分路220處的第二電壓降V2的第二電壓測量裝置222。例如，所述第一電壓測量裝置212和/或所述第二電壓測量裝置222包括分別與所述第一和第二分路210、220并聯電連接的伏特計。因此，用第一電壓測量裝置212測量的第一分路210處的電壓降Vl可以指示第一電流II，而用第二電壓測量裝置222測量的第二分路220處的電壓降V2可以指示第二電流12。
[0062]如以上詳細描述的，半導體布置I可以包括所述感測信號處理單元2。例如，感測信號處理單元2被集成在包括所述半導體本體10的半導體器件芯片上。可替換地，感測信號處理單元2可以被布置在分開的半導體芯片上并且通過例如電傳輸裝置112、122耦合于半導體布置I。例如，為了處理所述第一感測信號11-1和所述第二感測信號12-1，感測信號處理單元2可以包括AS IC、微控制器、FPGA中的至少一個。
[0063]所述感測信號處理單元2也可以被布置在包括半導體本體10的半導體器件的外部。例如，感測信號處理單元2可以被布置在分立的IGBT的外部，其中所述第一和第二電傳輸裝置112、122可以包括所述分立IGBT的外部引線接觸，其可以電連接至所述第一和第二信號輸入端21、22。此外，感測信號處理單元2可以至少部分地被布置在功率模塊(例如，包括包含所述半導體本體10的半導體器件的模制功率模塊)內部。例如，感測信號處理單元2連同包括所述半導體本體10的IGBT芯片一起被布置在PCB上，其中所述第一和第二電傳輸裝置112、122包括附著于接合墊的接合線。
[0064]感測信號處理單元2可以被配置為用于依賴于第一感測信號11-1和第二感測信號12-1來確定半導體本體10的物理參數的值。例如，所述值指示半導體本體10的溫度?？商鎿Q地，所述值可以指示由半導體本體10傳導的負載電流。例如，感測信號處理單元2可以包括配置為依賴于所述第一電流Il與所述第二電流12的差異來確定半導體本體10的溫度的ASIC、微控制器、FPGA中的至少一個。這樣的電流差可以由于第一和第二金屬材料的功函數的差異而出現，其可以轉換為第一和第二金屬至半導體轉變111、121的電阻的溫度依賴性的差異。
[0065]感測信號處理單元2可以包括存儲器單元(未示出)，其被配置為存儲用于將第一和第二電流11、12的差異轉換為半導體本體10的溫度值的數據。此外，感測信號處理單元2可以被配置為在將第一和第二電流11、12的所述差異轉換為半導體本體10的溫度值時考慮指示由半導體本體10傳導的負載電流的值。
[0066]此外，所述感測信號處理單元2可以包括信號輸出端，其被配置為用于將指示半導體本體10的所確定的物理參數的信號提供至顯示器或控制器單元中的至少一個。例如，顯示器是指示半導體本體10的溫度的監(jiān)視器?？刂破鲉卧梢允桥渲脼橛糜谝蕾囉谖锢韰档乃_定的值來控制包括所述半導體本體10的半導體器件的計算機或微控制器。
[0067]在下面，呈現了用于確定半導體器件的物理參數的方法。例如，半導體器件是諸如IGBT、M0SFET或二極管的功率半導體器件。半導體器件包括半導體本體10，該半導體本體10包括半導體漂移區(qū)103，該半導體漂移區(qū)103具有第一導電類型的摻雜劑，如以上參照圖1-3中描繪的半導體布置I的實施例詳細描述的。此外，半導體器件包括第一半導體感測區(qū)101和第二半導體感測區(qū)102，其中第一半導體感測區(qū)101以及第二半導體感測區(qū)102中的每一個電連接至半導體漂移區(qū)103并且具有不同于所述第一導電類型的第二導電類型的摻雜劑。包括第一金屬材料的第一金屬接觸11與第一半導體感測區(qū)101接觸，其中第一金屬接觸11與第一半導體感測區(qū)101之間的轉變形成第一金屬至半導體轉變111。此外，包括不同于所述第一金屬材料的第二金屬材料的第二金屬接觸12與第一金屬接觸11分開并且與第二半導體感測區(qū)102接觸，第二金屬接觸12與第二半導體感測區(qū)102之間的轉變形成不同于所述第一金屬至半導體轉變111的第二金屬至半導體轉變121。
[0068]關于半導體器件的所述半導體主體10，所述半導體漂移區(qū)103，所述第一和第二金屬接觸11、12，所述不同金屬材料，以及所述第一和第二金屬至半導體轉變111、112，參照根據圖1的半導體布置I的示例性實施例的以上描述，其也關于所述半導體器件。
[0069]用于確定所述半導體器件的物理參數的方法包括:由第一金屬接觸11的電參數推導出第一感測信號11-1。第一金屬接觸11的所述電參數包括第一金屬接觸11的電勢以及通過第一金屬接觸11的電流中的至少一個。此外，該方法包括由第二金屬接觸12的電參數推導出第二感測信號12-1，其中第二金屬接觸12的電參數包括第二金屬接觸12的電勢以及通過第二金屬接觸12的電流中的至少一個。例如，第一電流信號11-1由通過第一金屬接觸11的第一電流Il推導出，并且第二電流信號12-1由通過第二金屬接觸12的第二電流12推導出。
[0070]作為進一步步驟，該方法包括依賴于第一感測信號11-1以及第二感測信號12-1來確定半導體器件的所述物理參數的值，所述值指示半導體本體10的溫度和由半導體本體10傳導的負載電流中的至少一個。
[0071]根據實施例，確定物理參數的值包括:基于第一感測信號11-1確定通過第一金屬接觸11的第一電流Il以及基于第二感測信號12-1確定通過第二金屬接觸12的第二電流12。
[0072]例如，依賴于由通過第一金屬接觸11的第一電流Il推導出的第一電流信號11-1以及由通過第二金屬接觸12的第二電流12推導出的第二電流信號12-1，確定IGBT的半導體本體10的溫度值。為此，第一和第二金屬接觸11、12可以以如參照根據圖1-3的半導體布置I的實施例描述的方式電連接至如以上參照圖5描述的信號處理單元2。例如，第一電流Il由信號處理單元2的所述第一分路210處的第一電壓降Vl推斷，并且第二電流12由所述第二分路220處的第二電壓降Vl推斷。
[0073]依賴于第一電流Il與第二電流12的差異，可以確定物理參數的值。例如，第一和第二電流的差異11-12(其可以由第一和第二金屬至半導體轉變111、121的溫度依賴性的差異引起)轉換為半導體本體10的溫度值。將第一和第二電流的所述差異11-12轉換為半導體本體10的溫度值可以包括訪問存儲在所述信號處理單元2的存儲器單元中的數據，其中所存儲的數據包括歸因于對應的電流差異11-12的溫度值。
[0074]將第一和第二電流的所述差異11-12轉換為半導體本體10的溫度值可以包括考慮指示由半導體本體10傳導的負載電流的值。將第一和第二電流的所述差異11-12轉換為半導體本體10的溫度值還可以包括依賴于由半導體本體10傳導的負載電流而校準存儲在所述信號處理單元2的存儲器單元中的所述數據。
[0075]用于確定所述半導體器件的物理參數的方法還可以包括依賴于物理參數的所確定的值來控制半導體器件。例如，指示半導體本體10的所確定的物理參數的信號可以由所述信號處理單元2的信號輸出端提供至顯示器或控制器單元中的至少一個。例如，顯示器是配置為用于依賴于物理參數的所確定的值來控制包括所述半導體本體10的半導體器件的計算機或微控制器。以這一方式，可以實施保護以免受例如半導體器件的短路或過熱。
[0076]以上描述的實施例包括測量操作中的功率半導體器件的溫度在應用中日益重要的認識。具體地，感測操作中的IGBT的溫度是保護性功能或優(yōu)化控制所需要的。
[0077]通常，溫度感測經由IGBT芯片的外圍處的專用電路來實現。例如，有源測量電流通過IGBT芯片的外圍處的二極管區(qū)來驅動，并且由二極管處的正向電壓降推斷溫度。然而，以這樣的方式測量的溫度通常低于有關最大溫度，其通常在有源IGBT芯片區(qū)域的中心中占優(yōu)勢。
[0078]測量該最大溫度可以要求在有源區(qū)域內部布置溫度感測電路，其通常難以用依賴有源測量電流的專用電路來實現。
[0079]根據一個或多個實施例，建議使用多個半導體漏極區(qū)中的至少兩個分別作為第一半導體感測區(qū)和第二半導體感測區(qū)。在許多功率半導體器件中，這樣的多個半導體漏極區(qū)被布置在半導體本體的有源(即，名義上電流攜帶)區(qū)與非有源(即，名義上無電流)區(qū)之間，其中多個半導體漏極區(qū)中的每一個與具有第一導電類型的摻雜劑的半導體漂移區(qū)接觸，并且具有不同于所述第一導電類型的第二導電類型的摻雜劑。例如，P摻雜半導體漏極區(qū)可以被布置并且配置為從IGBT的邊緣區(qū)排出空穴，從而優(yōu)化切換行為。
[0080]第一和第二金屬接觸分別與所述第一和第二半導體感測區(qū)形成第一和第二金屬至半導體轉變。第二金屬接觸包括不同于第一金屬接觸的金屬材料的金屬材料。例如，所述第一和第二金屬材料具有不同的功函數。因此，第一金屬至半導體轉變的電阻可以具有可以不同于第二金屬至半導體轉變的電阻的溫度依賴性的溫度依賴性。
[0081]根據一個或多個實施例，進一步建議提供第一和第二電傳輸裝置，其被布置并且配置為用于將分別由第一金屬接觸和第二金屬接觸的電參數推導出的第一感測信號和第二感測信號提供至感測信號處理單元。例如，通過第一和第二金屬接觸的第一和第二電流可以由感測信號處理單元進行比較。由于第一和第二金屬至半導體轉變的不同的溫度依賴性，所述半導體感測區(qū)的位置處的半導體本體的溫度可以由所述第一和第二電流的差異推斷。
[0082]根據實施例，用于確定半導體器件的物理參數的方法僅僅依賴于對半導體器件的負載電流做出貢獻的無源測量電流。半導體感測區(qū)可以被設置為接近于包括所述半導體本體的半導體芯片的中心，其中所述第一和第二電傳輸裝置均可以包括布置在半導體本體的表面上的結構化金屬層的部分。因此，利用所建議的半導體布置和方法，可以得到接近于芯片的中心的相關最大溫度以用于測量。
[0083]進一步實施例的特征被限定在從屬權利要求中。進一步實施例的特征以及以上描述的實施例的特征可以彼此結合以用于形成附加實施例，只要所述特征并未明確被描述為是彼此的替換物。
[0084]在上面，解釋了關于半導體布置的實施例、關于電路布置的實施例以及關于用于確定半導體器件的物理參數的方法的實施例。例如，這些半導體布置和半導體器件基于硅
(Si)。因此，單晶半導體區(qū)或層，例如示例性實施例的半導體本體10和半導體區(qū)101至104通常為單晶Si區(qū)或Si層。在其他實施例中，可以采用多晶或非晶硅。
[0085]然而，應理解，半導體本體10和半導體區(qū)101至104可以由適合于制造半導體器件的任何半導體材料制成。這樣的材料的示例包括但不限于諸如娃(Si)或鍺(Ge)的示例性半導體材料、諸如碳化硅(SiC)或鍺化硅(SiGe )的IV族化合物半導體材料、諸如氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)、磷化銦(InP)、磷化銦鎵(InGaPa)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化鋁銦(AlInN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵銦(AlGaInN)或磷化銦鎵砷(InGaAsP)的二元、三元或四元II1-V半導體材料，以及諸如碲化鎘(CdTe)和碲化汞鎘(HgCdTe)的二元或三元I1-VI半導體材料，僅舉幾個例子。前述半導體材料也稱為“同質結半導體材料”。當結合兩個不同的半導體材料時，形成異質結半導體材料。異質結半導體材料的示例包括但不限于，氮化鋁鎵(AlGaN)-氮化鋁鎵銦(AlGainN)、氮化銦鎵(InGaN)-氮化鋁鎵銦(AlGaInN)、氮化銦鎵(InGaN)-氮化鎵(GaN)、氮化招鎵(AlGaN)-氮化鎵(GaN)、氮化銦鎵(InGaN)-氮化招鎵(AlGaN)、娃-碳化娃(SixC1-x)以及娃-SiGe異質結半導體材料。對于功率半導體器件應用，目前主要使用S 1、S i C、GaAs和GaN材料。
[0086]諸如“之下”、“下方”、“下部”、“之上”、“上部”等的空間相對術語用于容易描述以解釋一個元件相對于第二元件的定位。這些術語旨在包括除了與圖中描繪的那些不同的取向以外的相應器件的不同取向。此外，諸如“第一”、“第二”等的術語也用于描述各種元件、區(qū)、段等，并且也未意圖是限制性的。在整個描述中，類似術語指代類似元件。
[0087]如在此使用的，術語“具有”、“含有”、“包含”、“包括”、“展示”等為開放式術語，其指示所陳述的元件或特征的存在，但不排除附加元件或特征。冠詞“一”、“一個”和“該”旨在包括復數以及單數，除非上下文另有清楚指明。
[0088]考慮到以上變化和應用的范圍，應理解，本發(fā)明不由前述描述限制，也不由所附附圖限制。相反，本發(fā)明僅由以下權利要求及其法定等同物限制。
【主權項】
1.一種半導體布置(1)，包括: -半導體本體(10)，所述半導體本體(10)包括半導體漂移區(qū)(103)，其中所述半導體漂移區(qū)(103)具有第一導電類型的摻雜劑； -第一半導體感測區(qū)(101)以及第二半導體感測區(qū)(102)，其中所述第一半導體感測區(qū)(101)以及所述第二半導體感測區(qū)(102)中的每一個電連接至所述半導體漂移區(qū)(103)并且具有不同于所述第一導電類型的第二導電類型的摻雜劑； -包括第一金屬材料的第一金屬接觸(11)，所述第一金屬接觸(11)與所述第一半導體感測區(qū)(101)接觸，其中所述第一金屬接觸(11)與所述第一半導體感測區(qū)(101)之間的轉變形成第一金屬至半導體轉變(111); -包括不同于所述第一金屬材料的第二金屬材料的第二金屬接觸(12)，所述第二金屬接觸(12)與所述第一金屬接觸(11)分開并且與所述第二半導體感測區(qū)(102)接觸，所述第二金屬接觸(12)與所述第二半導體感測區(qū)(102)之間的轉變形成不同于所述第一金屬至半導體轉變(111)的第二金屬至半導體轉變(121); -第一電傳輸裝置(112)，所述第一電傳輸裝置(112)被布置并且配置為用于將由所述第一金屬接觸(11)的電參數推導出的第一感測信號(11-1)提供至感測信號處理單元(2)的第一信號輸入端(21); -與所述第一電傳輸裝置(112)分開的第二電傳輸裝置(122)，所述第二電傳輸裝置(122)被布置并且配置為用于將由所述第二金屬接觸(12)的電參數推導出的第二感測信號(12-1)提供至所述感測信號處理單元(2)的第二信號輸入端(22)。2.根據權利要求1所述的半導體布置(1)，其中，所述第一半導體感測區(qū)(101)以及所述第二半導體感測區(qū)(102)中的每一個被至少部分地布置在所述半導體本體(10)內部并且與所述半導體漂移區(qū)(103)接觸。3.—種半導體布置(I)，包括: -半導體本體(10)，所述半導體本體(10)包括半導體漂移區(qū)(103)，其中所述半導體漂移區(qū)(103)具有第一導電類型的摻雜劑； -電耦合于所述半導體本體(10)的第一負載接觸(15)以及電耦合于所述半導體本體(10)的第二負載接觸(16)，所述半導體漂移區(qū)(103)被布置為用于在所述半導體本體(10)的有源區(qū)(100-1)中所述第一負載接觸(15)與所述第二負載接觸(16)之間傳導負載電流； -至少部分地布置在所述半導體本體(10)內部、所述半導體本體(10)的所述有源區(qū)(100-1)與所述半導體本體(10)的非有源區(qū)(100-2)之間的多個半導體漏極區(qū)(101、102、104)，其中所述多個半導體漏極區(qū)(101、102、104)中的每一個與所述半導體漂移區(qū)(103)接觸并且具有不同于所述第一導電類型的第二導電類型的摻雜劑，并且其中所述多個半導體漏極區(qū)(101、102、104)包括充當第一半導體感測區(qū)(101)的第一半導體漏極區(qū)、充當第二半導體感測區(qū)(102)的第二半導體漏極區(qū)，以及至少一個第三半導體漏極區(qū)(104)，所述至少一個第三半導體漏極區(qū)(104)電連接至所述第一負載接觸(15)并且被配置為用于從所述半導體漂移區(qū)(103)排出電荷載流子； -包括第一金屬材料的第一金屬接觸(11)，所述第一金屬接觸(11)與所述第一負載接觸(15)和所述第二負載接觸(16)分開并且與所述第一半導體感測區(qū)(101)接觸，其中所述第一金屬接觸(11)與所述第一半導體感測區(qū)(101)之間的轉變形成第一金屬至半導體轉變(Ill)； -包括不同于所述第一金屬材料的第二金屬材料的第二金屬接觸(12)，所述第二金屬接觸(12)與所述第一負載接觸(15)、所述第二負載接觸(16)以及所述第一金屬接觸(11)分開并且與第二半導體感測區(qū)(102)接觸，所述第二金屬接觸(12)與所述第二半導體感測區(qū)(102)之間的轉變形成不同于所述第一金屬至半導體轉變(I 11)的第二金屬至半導體轉變(121)04.根據權利要求3所述的半導體布置(I)，還包括: -第一電傳輸裝置(112)，所述第一電傳輸裝置(112)被布置并且配置為用于將由所述第一金屬接觸(11)的電參數推導出的第一感測信號(11-1)提供至感測信號處理單元(2)的第一信號輸入端(21); -與所述第一電傳輸裝置(112)分開的第二電傳輸裝置(122)，所述第二電傳輸裝置(122)被布置并且配置為用于將由所述第二金屬接觸(12)的電參數推導出的第二感測信號(12-1)提供至所述感測信號處理單元(2)的第二信號輸入端(22)。5.根據權利要求3或4所述的半導體布置(I)，其中: -所述半導體本體(10)的至少一部分被配置為用于形成IGBT和MOSFET中的一個的半導體漂移區(qū)； -所述第一負載接觸(15)的至少一部分被配置為用于分別形成所述IGBT或所述MOSFET的發(fā)射極接觸或源極接觸； -所述第二負載接觸(16)的至少一部分被配置為用于分別形成所述IGBT或所述MOSFET的集電極接觸或漏極接觸。6.根據前述權利要求3至5中的一項所述的半導體布置(I)，其中所述第三半導體漏極區(qū)(104)與所述第一半導體感測區(qū)(101)并且與所述第二半導體感測區(qū)(102)分開。7.根據前述權利要求中的一項所述的半導體布置(I)，其中所述第二半導體感測區(qū)(102)與所述第一半導體感測區(qū)(101)分開。8.根據前述權利要求中的一項所述的半導體布置(I)，其中所述第一金屬至半導體轉變(111)的電阻具有不同于所述第二金屬至半導體轉變(121)的電阻的溫度依賴性的溫度依賴性。9.根據權利要求1或4所述的半導體布置(1)，其中，所述第一金屬接觸(11)的所述電參數包括所述第一金屬接觸(11)的電勢并且其中所述第二金屬接觸(12)的所述電參數包括所述第二金屬接觸(12)的電勢。10.根據權利要求1或4所述的半導體布置(I)，其中，所述第一金屬接觸(11)的所述電參數包括通過所述第一金屬接觸(11)的電流并且其中所述第二金屬接觸(12)的所述電參數包括通過所述第二金屬接觸(12 )的電流。11.根據權利要求1或權利要求4所述的半導體布置(I)，其中，所述感測信號處理單元(2)包括: -第一分路(210)以及第一輸出端子(211)，其中所述第一分路(210)被布置為用于在所述第一信號輸入端(21)與所述第一輸出端子(211)之間傳導第一電流(Il); -第二分路(220)以及第二輸出端子(221)，其中所述第二分路(220)被布置為用于在所述第二信號輸入端(22)與所述第二輸出端子(221)之間傳導第二電流(12)。12.根據權利要求11所述的半導體布置(1)，其中，所述第一輸出端子(211)和所述第二輸出端子(221)彼此電連接并且電連接至所述半導體布置(I)的負載接觸(15)。13.根據權利要求11或權利要求12所述的半導體布置(I)，其中，所述第一分路(210)和所述第二分路(220)中的每一個展示相同的電阻值。14.根據前述權利要求11至14中的一項所述的半導體布置(1)，其中，所述感測信號處理單元(2)包括配置為用于確定跨越所述第一分路(210)的第一電壓降(Vl)的第一電壓測量裝置(212)以及配置為用于確定跨越所述第二分路(220)的第二電壓降(V2)的第二電壓測量裝置(222)。15.根據權利要求1或權利要求4所述的半導體布置(1)，其中，所述半導體布置(I)包括所述感測信號處理單元(2)，并且其中所述感測信號處理單元(2)被配置為用于依賴于所述第一感測信號(11-1)以及所述第二感測信號(12-1)來確定所述半導體本體(10)的物理參數的值，其中所述值指示所述半導體本體(10)的溫度和由所述半導體本體(10)傳導的負載電流中的至少一個。16.—種用于確定半導體器件的物理參數的方法，其中，所述半導體器件包括:半導體本體(10)，所述半導體本體(10)包括半導體漂移區(qū)(103)，其中所述半導體漂移區(qū)(103)具有第一導電類型的摻雜劑;第一半導體感測區(qū)(101)和第二半導體感測區(qū)(102)，其中所述第一半導體感測區(qū)(101)以及所述第二半導體感測區(qū)(102)中的每一個電連接至所述半導體漂移區(qū)(103)并且具有不同于所述第一導電類型的第二導電類型的摻雜劑;包括第一金屬材料的第一金屬接觸(U)，所述第一金屬接觸(11)與所述第一半導體感測區(qū)(101)接觸，其中所述第一金屬接觸(11)與所述第一半導體感測區(qū)(101)之間的轉變形成第一金屬至半導體轉變(111);包括不同于所述第一金屬材料的第二金屬材料的第二金屬接觸(12)，所述第二金屬接觸(12)與所述第一金屬接觸(11)分開并且與所述第二半導體感測區(qū)(102)接觸，所述第二金屬接觸(12)與所述第二半導體感測區(qū)(102)之間的轉變形成不同于所述第一金屬至半導體轉變(111)的第二金屬至半導體轉變(121);其中所述方法包括: -由所述第一金屬接觸(11)的電參數推導出第一感測信號(11-1)，其中，所述第一金屬接觸(11)的所述電參數包括所述第一金屬接觸(11)的電勢以及通過所述第一金屬接觸(11)的電流中的至少一個； -由所述第二金屬接觸(12)的電參數推導出第二感測信號(12-1)，其中所述第二金屬接觸(12)的所述電參數包括所述第二金屬接觸(12)的電勢以及通過所述第二金屬接觸(12)的電流中的至少一個； -依賴于所述第一感測信號(11-1)以及所述第二感測信號(12-1)來確定所述半導體器件的所述物理參數的值，所述值指示所述半導體本體(10)的溫度以及由所述半導體本體(10)傳導的負載電流中的至少一個。17.根據權利要求16所述的方法，其中，確定所述物理參數的所述值包括:基于所述第一感測信號(11-1)確定通過所述第一金屬接觸(11)的第一電流(Il)以及基于所述第二感測信號(12-1)確定通過所述第二金屬接觸(12)的第二電流(12)。18.根據權利要求17的一項所述的方法，其中，依賴于所述第一電流(Il)與所述第二電流(12)的差異來確定所述物理參數的所述值。19.根據前述權利要求16至18中的一項所述的方法，還包括依賴于所述物理參數的所確定的值，控制所述半導體器件。
【文檔編號】H01L21/66GK105977176SQ201610138257
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】A.科普羅夫斯基, M.普拉佩爾特, A.里格勒, F.沃爾特
【申請人】英飛凌科技股份有限公司